AT525872B1 - Kupplungseinrichtung zum Ankuppeln eines Stelltriebes an ein verfahrbares Objekt - Google Patents

Kupplungseinrichtung zum Ankuppeln eines Stelltriebes an ein verfahrbares Objekt Download PDF

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AT525872B1
AT525872B1 ATA60093/2022A AT600932022A AT525872B1 AT 525872 B1 AT525872 B1 AT 525872B1 AT 600932022 A AT600932022 A AT 600932022A AT 525872 B1 AT525872 B1 AT 525872B1
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Abstract

Es wird eine Vorrichtung zum Ankuppeln eines Stelltriebs (1) an ein verfahrbares Objekt (2), mit einem Stelltrieb (1), mit einem, einen Verriegelungszapfen (4) aufweisenden, männlichen Kupplungsteil (I) und mit einem, eine Verriegelungsaufnahme (6) für den Verriegelungszapfen (4), aufweisenden weiblichen Kupplungsteil (II) beschrieben, wobei zum Ausgleich von Versatztoleranzen der weibliche Kupplungsteil (II) eine Ausrichthilfe (3) für den männlichen Kupplungsteil (I) aufweist. Um vorteilhafte Kupplungsverhältnisse zu schaffen, wird vorgeschlagen, dass der männliche Kupplungsteil (I) einen relativ zum Verriegelungszapfen (4) und parallel zu diesem verlagerbar angeordneten Antriebszapfen (5) aufweist und dass zum Verlagern des Antriebszapfens (5) in Richtung der Zapfenachse (10) der Stelltrieb (1) als Linearantrieb ausgebildet ist.

Description

Beschreibung
[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Ankuppeln eines Stelltriebs an ein verfahrbares Objekt, mit einem Stelltrieb, mit einem, einen Verriegelungszapfen aufweisenden, männlichen Kupplungsteil und mit einem, eine Verriegelungsaufnahme für den Verriegelungszapfen, aufweisenden weiblichen Kupplungsteil, wobei zum Ausgleich von Versatztoleranzen der weibliche Kupplungsteil eine Ausrichthilfe für den männlichen Kupplungsteil aufweist. Die Vorrichtung ist eine Kupplungseinrichtung.
[0002] Aus der US20140112699A1 ist eine Kupplungseinrichtung umfassend einen männlichen Kupplungsteil und einen weiblichen Kupplungsteil bekannt. Der männliche Kupplungsteil umfasst einen Verriegelungszapfen, der in eine Verriegelungsaufnahme des weiblichen Kupplungsteils eingeführt werden kann. Durch Rotation des Verrieglungszapfens mittels eines Stelltriebs können die beiden Kupplungsteile miteinander verriegelt werden. Die Kupplungseinrichtung hat somit nur eine eingeschränkte Funktion.
[0003] Ausrichthilfen zum Ausgleichen von Versatztoleranzen beim Kuppeln zweier Kupplungsteile, insbesondere beim Kuppeln von Medienkupplungen sind aus der AT523281A1 bekannt. Diese Ausrichthilfen können auch bei der vorliegenden Erfindung zur Anwendung kommen.
[0004] Gattungsgemäße Vorrichtungen zum Ankuppeln eines Stelltriebs an ein verfahrbares Objekt, wie eine Vorrichtung zum Gießen von flüssigem Metall, offenbaren beispielsweise die EP 2226140 A1 und die CN 112483526 A. Diese Vorrichtungen dienen allerdings nur der Kupplung des Stelltriebes und nicht auch des Objektes.
[0005] Die erfindungsgemäße Vorrichtung betrifft insbesondere einen Multikuppelmechanismus, also eine Kupplungsvorrichtung, die mehrere Funktionen vereint und mit der nicht nur das zu kuppelnde Objekt, sondern zusätzlich auch ein Antriebmechanismus für das verfahrbare Objekt an eine Basis bzw. an ein anderes Objekt angekuppelt werden kann. Insbesondere soll eine automatische Verbindung eines Antriebes mit einem fahrenden Objekt, beispielsweise zwischen einer Gusspfanne und einer Pfannengießeinrichtung im Stahlwerk, hergestellt werden können. Bekannt ist es derzeit einen Schieberantrieb (üblicherweise Hydraulikzylinder) für die Gusspfanne vom Bedienpersonal händisch mit der Schieberkassette verbinden zu lassen. Neuere Entwicklungen benutzen dafür sensorgesteuerte Mehrachsenroboter, die verhältnismäßig wartungsintensiv sind.
[0006] Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Ankuppeln eines Stelltriebs an ein verfahrbares Objekt bereitzustellen, die eine schnelle und sichere Verbindung zwischen einem Stelltrieb und einem verfahrbaren Objekt gewährleistet ohne einen wartungsaufwändigen Aufbau zu bedingen.
[0007] Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, dass der männliche Kupplungsteil einen relativ zum Verriegelungszapfen und parallel zu diesem verlagerbar angeordneten Antriebszapfen aufweist und dass zum Verlagern des Antriebszapfens in Richtung der Zapfenachse der Stelltrieb als Linearantrieb ausgebildet ist.
[0008] Zufolge der erfindungsgemäßen Maßnahmen können auch zueinander versetzte Kupplungsteile rasch miteinander verbunden werden, indem diese zunächst zusammengeführt werden, wodurch der Verriegelungszapfen des männlichen Kupplungsteils von der Ausrichthilfe des vorzugsweise am verfahrbaren Objekt angeordneten weiblichen Kupplungsteils zur Verriegelungsaufnahme geführt und dort verriegelt wird. Auf diese Weise kann eine gesicherte Ausrichtung der Kupplungsteile zueinander in einer Verriegelungsstellung erzielt werden. Danach kann der als einfacher Linearantrieb ausgebildete Stelltrieb den Antriebszapfen zur Verlagerung ansteuern, sodass dieser mit einem verfahrbaren Objekt verbunden und somit in Antriebsstellung gebracht werden kann. Der empfindliche Antriebszapfen, der in dieser Antriebsstellung als Verbindungskomponente zwischen dem Stelltrieb und dem verfahrbaren Objekt fungiert, sowie der Stelltrieb sind dabei keiner Gefahr einer Beschädigung durch Bewegungen des fahrbaren Objekts ausgesetzt, da dieses ja über den einen Kupplungsteil mit dem anderen Kupplungsteil in der
Verriegelungsstellung gesichert ist. In der Antriebsstellung kann der Stelltrieb als Aktuator für unterschiedliche zu betätigende Einrichtungen des verfahrbaren Objekts eingesetzt werden, Sodass die Vorrichtung also nicht nur zum Kuppeln des verfahrbaren Objekts an eine Basis, sondern auch zum Ansteuern diverser Komponenten des verfahrbaren Objekts eingesetzt werden kann. Dadurch, dass der Stelltrieb sowohl zur Verlagerung des Antriebszapfens als auch zum Antreiben etwaiger Komponenten im verfahrbaren Objekt eingesetzt wird, ist nur eine geringe Anzahl an Antriebskomponenten erforderlich, sodass sich insgesamt eine wartungsarme Vorrichtung ergibt. Grundsätzlich können die beiden Kupplungsteile händisch zusammengeführt werden, wiewohl sich eine einfach automatisierbare Zusammenführung ergibt, wenn der männliche Kupplungsteil über einen Stellzylinder in Kupplungsrichtung verlagerbar ist. In diesem Fall kann der weibliche Kupplungsteil dem fahrbaren Objekt zugeordnet sein und das fahrbare Objekt über eine Hebevorrichtung verfahrbar sein. Als fahrbares Objekt eignet sich insbesondere eine Gusspfanne, wobei der Stelltrieb in Antriebsstellung mit einem Schieber der Gusspfanne antriebsverbunden ist. Auf diese Weise kann die Gusspfanne vom Stelltrieb zum Auslassen deren Inhalts angesteuert werden.
[0009] Zwar ist es denkbar, dass der Verriegelungszapfen und der Antriebszapfen parallel nebeneinander verlaufen, jedoch ergeben sich sowohl besonders robuste und störungsunanfällige als auch kompakte Konstruktionsbedingungen, wenn der Antriebszapfen koaxial im Verriegelungszapfen verlagerbar angeordnet ist. Somit ergibt sich eine teleskopartige Ausziehbarkeit des Antriebszapfens aus dem Verriegelungszapfen. Gleichzeitig schützt der robuste Verrieglungszapfen beim Zusammenführen der beiden Kupplungskomponenten den Antriebszapfen und gegebenenfalls den Stelltrieb. Damit der Antriebszapfen durch die Verriegelungsaufnahme geführt werden kann, kann der Kopf des Antriebszapfens einen kleineren Durchmesser als die Verriegelungsaufnahme aufweisen.
[0010] Damit der Stelltrieb rasch und auf einfache Weise mit dem verfahrbaren Objekt verbunden werden kann, wird vorgeschlagen, dass der weibliche Kupplungsteil eine Antriebszapfenaufnahme zum Verbinden des Antriebszapfens mit dem verfahrbaren Objekt aufweist. Zwischen Antriebszapfenaufnahme und Antriebszapfen kann in Antriebsstellung ein Kraft- und/oder Formschluss bestehen. Die Antriebszapfenaufnahme ist vorzugsweise einer zu steuernden Komponente des verfahrbaren Objekts zugeordnet.
[0011] Für eine einfache Verriegelung des Verriegelungszapfens mit der Verriegelungsaufnahme bzw. des Antriebszapfens mit der Antriebszapfenaufnahme können der Antriebszapfen und/oder der Verriegelungszapfen rotierbar ausgeführt sein. Auf diese Weise erfolgt somit das Zusammenführen der männlichen und weiblichen Komponenten über eine translatorische Bewegung und eine Fixierung der Komponenten in Verriegelungsstellung (zwischen Verriegelungsaufnahme und Verriegelungszapfen) bzw. in Antriebsstellung (zwischen Antriebszapfenaufnahme und Antriebszapfen) über eine Rotationsbewegung, indem beispielsweise Federn der jeweiligen Zapfen in Aufnahmenuten der jeweiligen Aufnahmen eingedreht werden und dadurch gegen eine relative Bewegung der Komponenten in Richtung der Zapfenachse zueinander gesperrt sind. Die Rotationsbewegung kann von einem oder mehreren Drehantrieben bewerkstelligt werden. Der Drehantrieb kann den Antriebszapfen und den Verriegelungszapfen gemeinsam rotieren. Alternativ bzw. zusätzlich können der Antriebszapfen und der Verriegelungszapfen unabhängig voneinander rotiert werden.
[0012] Eine ebenso einfache Verriegelung ergibt sich, wenn die Verriegelungsaufnahme und/oder die Antriebszapfenaufnahme rotierbar ausgeführt sind. Auch deren Rotation kann über Drehantriebe erfolgen. Es können auch sowohl die Aufnahmen als auch die Zapfen gegensinnig rotierbar ausgeführt sein, um den Verriegelungsvorgang weiter zu beschleunigen.
[0013] Vorzugsweise kann die Verriegelung umfassend die Verriegelungsaufnahme und den Verriegelungszapfen in der Verriegelungsstellung nach Art eines Bajonettverschlusses ausgebildet sein. In ähnlicher Weise kann die Verbindung umfassend die Antriebszapfenaufnahme und den Antriebszapfen in der Antriebsstellung nach Art eines Bajonettverschlusses ausgebildet sein. Auf diese Weise kann durch die Kombination des Linearantriebs und des Drehantriebs eine ein-
fach einzugehende und auch zu lösende Verbindung geschaffen werden.
[0014] Um das Ausrichten von vor allem sehr schweren Kupplungsteilen weiter zu vereinfachen, kann die Ausrichthilfe ein Fangmaul für den Verrieglungszapfen und den Antriebszapfen aufweisen. Auf diese Weise ist es nicht notwendig, präzise Bewegungen beim Einfädeln des Verriegelungszapfens in die Verrieglungsaufnahme durchzuführen, da das Fangmaul einen dementsprechend großen Aufnahmebereich ausbildet und eine Führung zur eigentlichen Verrieglungsaufnahme ausbildet, sodass sich der männliche Kupplungsteil automatisch zentriert.
[0015] Vor allem, wenn einer der beiden Kupplungsteile, insbesondere der männliche Kupplungsteil, schwingend gelagert ist, ergibt sich eine schonende Zentrierung und Ausrichtung der Kupplungsteile zueinander. Die schwingende bzw. federnde Lagerung kann dergestalt sein, dass ein Bewegungsausgleich quer zur Kupplungsrichtung respektive Richtung der Zapfenachse ermöglicht wird. Um darüber hinaus übermäßige Stoßbelastungen beim Zusammenführen der Kupplungsteile zu vermeiden, kann die schwingende Lagerung alternativ oder zusätzlich dergestalt sein, dass ein Bewegungsausgleich in Kupplungsrichtung respektive in Richtung der Zapfenachse ermöglicht wird.
[0016] Um nicht nur eine Ausrichtung der Kupplungsteile zueinander quer zur Kupplungsrichtung, sondern auch eine Ausrichtung in Kupplungsrichtung zu ermöglichen und gleichzeitig den Antriebszapfen vor Stoßbelastungen zu schützen, wird vorgeschlagen, dass die Verriegelungsaufnahme einen Anschlag für den Verriegelungszapfen ausbildet. Auf diese Weise wird die Bewegung des männlichen Kupplungsteils in Kupplungsrichtung eingeschränkt, sodass das Zusammenführen der Kupplungsteile rasch durchgeführt werden kann, ohne dass Rücksicht auf den Antriebszapfen gegeben werden muss, da der Verriegelungszapfen ohnehin gegen den Anschlag der Verrieglungsaufnahme anschlägt, bevor der Antriebszapfen gegen das verfahrbare Objekt oder die Antriebszapfenaufnahme stößt. Gleichzeitig richtet der Anschlag den Verriegelungszapfen und die Verrieglungsaufnahme in Kupplungsrichtung zueinander aus, was ebenfalls in einer schnelleren Verriegelung resultiert.
[0017] Um den Verrieglungsmechanismus und die Kupplung zum Antreiben des Stelltriebs an ein zu betätigendes Element des verfahrbaren Objektes unabhängig voneinander zu überwachen, wird vorgeschlagen, dass der Antriebszapfen in Kupplungsrichtung über den Verriegelungszapfen vorragt. Auf diese Weise erfolgt eine räumliche Trennung der Komponenten in Horizontalrichtung, sodass sich diese nicht gegenseitig überdecken, wodurch eine einfache Zugänglichkeit für Sensoren zur Überwachung bzw. für Instandhaltungsarbeiten gegeben ist.
[0018] Damit neben der eigentlichen Betätigung eines Elements des verfahrbaren Objekts das Objekt auch mit dafür notwendigen Ressourcen ausgestattet werden kann, ist es in einer besonders bevorzugten Ausgestaltungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehen, dass beiden Kupplungsteilen Medienkupplungen zugeordnet sind, die vorzugsweise radial um die Zapfenachse verteilt angeordnet sind. Die Medienkupplungen können somit an beiden Kupplungsteilen in Radialrichtung von der Zapfenachse um den gleichen Betrag beabstandet sein und vorzugsweise umfangseitig um die Zapfenachse angeordnet sein. Mit der Ausrichtung der Kupplungsteile zueinander erfolgt demnach auch eine Ausrichtung der Medienkupplungen, sodass diese automatisiert aneinander gekuppelt werden können. Uber die Medienkupplungen können Medien wie Strom, Hydraulikfluid und/oder Kühlfluid bereitgestellt werden.
[0019] Besonders robuste und einfach zu automatisierende Kupplungsbedingungen ergeben sich, wenn der männliche Kupplungsteil in einem Lagerbock gelagert ist und wenn der Lagerbock über einen Stellzylinder in Kupplungsrichtung verlagerbar ist. Der Lagerbock kann über Rollen verlagert werden. Darüber hinaus bietet das Gehäuse des Lagerbocks Schutz für etwaige empfindliche Komponenten der Vorrichtung, wie beispielsweise den Stelltrieb, sowie die schwingende Lagerung des männlichen Kupplungsteils.
[0020] In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise schematisch dargestellt. Es zeigen
[0021] Fig. 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit einer Gusspfanne als verfahrbares Objekt in teilgeschnittener Seitenansicht,
[0022] Fig. 2 einen Ausschnitt der erfindungsgemäßen Vorrichtung aus Fig. 1 in einer gelösten Stellung und im vergrößerten teilgeschnittenen Querschnitt,
[0023] Fig. 3 einen Ausschnitt der erfindungsgemäßen Vorrichtung aus Fig. 1 in Verriegelungsund Antriebsstellung und im vergrößerten teilgeschnittenen Querschnitt,
[0024] Fig. 4 das weibliche Kupplungsteil II aus Fig. 3 im Schnitt nach der Linie IV-IV und
[0025] Fig. 5 eine Konstruktionsvariante der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit Medienkupplungen.
[0026] Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Ankuppeln eines Stelltriebs 1 an ein verfahrbares Objekt 2, beispielsweise eine Gusspfanne, umfasst, wie beispielsweise den Figs. 1 und 2 zu entnehmen ist, ein erstes, männliches Kupplungsteil | und ein zweites, weibliches Kupplungsteil I! mit einer Ausrichthilfe 3 für den männlichen Kupplungsteil | zum Ausgleichen von Versatztoleranzen beim Kuppeln der beiden Kupplungsteile |, Il. Der männliche Kupplungsteil | weist darüber hinaus einen Verriegelungszapfen 4 auf, der mit einer Verriegelungsaufnahme 6 des weiblichen Kupplungsteils Il verbunden werden kann. Erfindungsgemäß weist der männliche Kupplungsteil | einen mit einem zu betätigenden Element des verfahrbaren Objekts 2 verbindbaren Antriebszapfen 5 auf, der relativ zum Verriegelungszapfen 4 und parallel zu diesem verlagerbar im bzw. am männlichen Kupplungsteil | angeordnet ist. Der Antriebszapfen 5 kann über den als Linearantrieb ausgebildeten Stelltrieb 1 in Richtung der Zapfenachse 10 verlagert werden. Auf diese Weise ist der Betätigungsmechanismus, umfassend den Antriebszapfen 5, vom die Kräfte aufnehmenden Verriegelungsmechanismus, umfassend den Verriegelungszapfen 4 und die Verriegelungsaufnahme 6, entkoppelt und somit keinen äußeren Kräften ausgesetzt, da diese vom Verriegelungsmechanismus abgetragen werden. Da der Stelltrieb 1 ein einfacher Linearantrieb ist und sowohl zur Verlagerung des Antriebszapfens 5 als auch zum Antreiben etwaiger Komponenten im verfahrbaren Objekt 2 eingesetzt wird, ist der Antrieb äußerst einfach aufgebaut und wartungsarm. Mit der zur Verriegelungsaufnahme 6 führenden Ausrichthilfe 3 können der Verriegelungszapfen 4, sowie der Antriebszapfen 5 zum weiblichen Kupplungsteil Il ausgerichtet werden, sodass sich eine schnelle Kupplung ergibt.
[0027] Ein besonders sicherer Schutz des Antriebs ergibt sich, wenn der Antriebszapfen 5 koaxial im Verriegelungszapfen 4 verlagerbar angeordnet ist. Der Antriebszapfen 5 ist demnach teleskopierbar im Verriegelungszapfen 4 verschiebbar angeordnet, sodass der Verriegelungszapfen 4 eine schützende Außenhülle für den Antriebszapfen 5 bildet. Vorteilhafterweise ergibt sich somit durch eine Zentrierung des Verriegelungszapfens 4 auch eine Zentrierung des Antriebszapfens 5, was die Ausrichtung beim Kupplungsvorgang weiter erleichtert.
[0028] Um den Anschluss an das zu betätigende Element, beispielsweise an einen Schieber 20, besonders einfach zu gestalten, kann der weibliche Kupplungsteil Il eine mit dem zu betätigenden Element verbundene Antriebszapfenaufnahme 7 für den Antriebszapfen 5 aufweisen. Auf diese Weise kann auch die Verbindung des Antriebs mit dem zu betätigenden Element automatisch erfolgen.
[0029] Zum gegenseitigen Verriegeln von Verriegelungszapfen 4 und Verriegelungsaufnahme 6 einerseits und Antriebszapfen 5 und Antriebszapfenaufnahme 7 anderseits, können die Verriegelungsaufnahme 6 und die Antriebszapfenaufnahme 7 eine Aufnahmenut 8 für Federn 9 des Verriegelungs- bzw. Antriebszapfens 4,5 aufweisen (Fig. 2). Vorzugsweise können die Federn 9 in die Aufnahmenuten 8 eingedreht werden. Hierzu können der Antriebszapfen 5 und/oder der Verriegelungszapfen 4 rotierbar ausgeführt sein. Alternativ dazu oder zusätzlich können die Verriegelungsaufnahme 6 und/oder die Antriebszapfenaufnahme 7 rotierbar ausgeführt sein. Die Rotation kann über einen Drehantrieb 12 erfolgen. Fig. 2 zeigt die Vorrichtung, wobei die Kupplungsteile 1,11 voneinander gelöst sind. Wird nun der männliche Kupplungsteil | soweit in den Kupplungsteil 2 geführt, bis der Verriegelungszapfen 4 und der Antriebszapfen 5 in deren korrespondierenden Aufnahmen 6,7 sind, können durch Rotation des Verrieglungs- und Antriebszapfens
4,5 die Federn 9 in die Aufnahmenuten 8 eingedreht werden, sodass eine gesicherte in der Fig. 3 dargestellte Verriegelungs- und Antriebsstellung eingegangen wird. In einer alternativen Ausführungsform können Verriegelungszapfen 4 und Antriebszapfen 5 unabhängig voneinander rotiert werden, sodass zunächst der in die Verrieglungsaufnahme 6 eingeführte Verriegelungszapfen 4 rotiert wird, wodurch eine sichere Verrieglungsstellung eingegangen werden kann, erst danach der Antriebszapfen 5 über den Stelltrieb 1 in Richtung der Antriebszapfenaufnahme 7 gebracht und anschließend rotiert wird, wodurch die Antriebsstellung, in der ein zu betätigendes Element des verfahrbaren Objekts 2 angesteuert werden kann, eingegangen wird. Aus Fig. 4 sind die Verrieglungs- und Antriebsstellung, bei denen die Federn 9 nach Art eines Bajonettverschlusses in die Aufnahmenuten 8 eingedreht sind, ersichtlich.
[0030] Damit beim Zusammenführen der Kupplungsteile 1,Il der Verriegelungszapfen 5 zur Verriegelungsaufnahme 6 in Kupplungsrichtung R ausgerichtet wird, kann die Verriegelungsaufnahme 6 einen Anschlag 23 für den Verriegelungszapfen 5 ausbilden. Der männliche Kupplungsteil |! wird demnach soweit in den weiblichen Kupplungsteil Il geführt, bis der Verriegelungszapfen 5, vorzugsweise dessen Federn 9 anschlagen, wonach dieser in die Verrieglungsstellung eingedreht werden kann, da der Anschlag 23 freilich so ausgerichtet ist, dass die Aufnahmenut 8 der Verriegelungsaufnahme 6 und die Feder 9 des Verriegelungszapfen 5 im Anschlag 23 in einer Ebene liegen.
[0031] Beispielsweise aus Fig. 5 ist sichtbar, dass die Ausrichthilfe 3 ein Fangmaul 11 für den Verrieglungszapfen 4 und den Antriebszapfen 5 aufweisen kann. Der Antriebszapfen 5 kann in Kupplungsrichtung R über den Verrieglungszapfen 4 vorragen.
[0032] Aus Fig. 5 geht weiter hervor, dass beiden Kupplungsteilen I, II Medienkupplungen 13-16 zugeordnet sein können, die vorzugsweise radial um die Zapfenachse 10 verteilt angeordnet sind.
[0033] In den Figs. 2, 3 und 5 wird angedeutet, dass ein Kupplungsteil | durch eine federnde Aufhängung 21 schwingend gelagert sein kann. Diese federnde Aufhängung 21 erlaubt gemeinsam mit dem Fangmaul 11 größere Abweichungen der zu kuppelnden Kupplungsteile 1,Il. Auf diese Weise kann das Objekt 2 mit dem ihm zugeordneten Kupplungsteil Il im Nahbereich des anderen Kupplungsteils I, beispielsweise mit Hilfe eines Krans 22, platziert werden. Ein Heranführen des männlichen Kupplungsteiles I, das beispielsweise in einem Lagerbock 17 angeordnet ist und das in Kupplungsrichtung R auf Schienen 18 verlagerbar ist, an das weibliche Kupplungsteil II des Objektes 2 kann mit dem Stellzylinder 19 erfolgen. Gleichzeitig kann, wenn zudem wenigstens eine zusätzliche Medienkupplung 13-16 vorgesehen ist, diese mitgekuppelt werden, beispielsweise zum Kuppeln von Aktorik, sowie von Medien (z.B. Kühlluft, Inertgas-Abschirmung) und Elektrik (z.B. Schlacken-Früherkennung) in einer Bewegung. Die Kupplungseinrichtung weist eine kompakte Baugröße auf, ist raumsparend und in bestehende Anlagen integrierbar.
[0034] Insgesamt ergibt sich eine robuste, wartungsarme und einfach zu kuppelnde Kuppeleinrichtung.
[0035] Ein Manipulator-Antrieb, insbesondere der Stellzylinder 19, bewegt den Ihm zugeordneten Kupplungsteil I in Richtung des Fangmaules 11 des anderen Kupplungsteiles Il. Die Ausrichthilfe 3 kompensiert zusammen mit der federnden Lagerung 21 des anderen Kupplungsteiles axiale Abweichungen und Neigungsfehler. Die Kupplung erfolgt selbstzentrierend. Der Verriegelungszapfen 4 ist mit dem mit Antriebszapfen 5 gemeinsam federnd gelagert (insbesondere federnd im Lagerbock aufgehängt). Die Bewegung in Kupplungsrichtung R stoppt, wenn beispielsweise radial nach außen abstehende Federn 9 (vom Antriebszapfen 4 und/oder Antriebszapfen 5 abstehend) an einem Anschlag 23 des jeweiligen Gegenstücks (beispielsweise einer Bajonettzapfenführung) des anderen Kupplungsteils zur Anlage kommen. Zugleich oder mit einem vorgegebenen Kurzhub wird sichergestellt, dass beide Zapfen, nämlich Verrieglungs- und Antriebszapfen 4,5 Kontakt mit den entsprechenden Gegenstücken haben. Die Arretierung erfolgt in weiterer Folge mit dem Drehantrieb 12 durch beispielsweise gleichzeitiges Drehen von Verriegelungs- und Antriebszapfen 4,5, bis der Bajonettverschluss geschlossen ist. Der Lagerbock 17 ist nun fest mit dem Objekt 2 verbunden. Etwaige Medienkupplungen sind ebenso angeschlossen. Der Antriebszapfen 5 ist mit dem Schieber 20 antriebsverbunden, der nunmehr mit dem Stelltrieb 1 betätigt
werden kann. Stellkräfte werden von der Kupplung im Bereich zwischen Verriegelungszapfen 4 und Verriegelungsaufnahme 6 aufgenommen. Die gesamte Kupplung ist gekuppelt und der Schieber 20 ist betriebsbereit. Ein Entkuppeln erfolgt in umgekehrter Reihenfolge.

Claims (13)

Patentansprüche
1. Vorrichtung zum Ankuppeln eines Stelltriebs (1) an ein verfahrbares Objekt (2), mit einem Stelltrieb (1), mit einem, einen Verriegelungszapfen (4) aufweisenden, männlichen Kupplungsteil (I) und mit einem, eine Verriegelungsaufnahme (6) für den Verriegelungszapfen (4), aufweisenden weiblichen Kupplungsteil (Il), wobei zum Ausgleich von Versatztoleranzen der weibliche Kupplungsteil (Il) eine Ausrichthilfe (3) für den männlichen Kupplungsteil (I) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der männliche Kupplungsteil (I) einen relativ zum Verriegelungszapfen (4) und parallel zu diesem verlagerbar angeordneten Antriebszapfen (5) aufweist und dass zum Verlagern des Antriebszapfens (5) in Richtung der Zapfenachse (10) der Stelltrieb (1) als Linearantrieb ausgebildet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebszapfen (5) koaxial im Verriegelungszapfen (4) verlagerbar angeordnet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der weibliche Kupplungsteil (Il) eine Antriebszapfenaufnahme (7) zum Verbinden des Antriebszapfens (5) mit dem verfahrbaren Objekt (2) aufweist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebszapfen (5) und/oder der Verriegelungszapfen (4) rotierbar ausgeführt sind.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungsaufnahme (6) und/oder die Antriebszapfenaufnahme (7) rotierbar ausgeführt sind.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelung umfassend die Verriegelungsaufnahme (6) und den Verriegelungszapfen (4) in einer Verriegelungsstellung nach Art eines Bajonettverschlusses ausgebildet ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung umfassend die Antriebszapfenaufnahme (7) und den Antriebszapfen (5) in einer Antriebsstellung nach Art eines Bajonettverschlusses ausgebildet ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausrichthilfe (3) ein Fangmaul (11) für den Verrieglungszapfen (4) und den Antriebszapfen (5) aufweist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass einer der beiden Kupplungsteile (l,Il) schwingend gelagert ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungsaufnahme (6) einen Anschlag für den Verriegelungszapfen (4) ausbildet.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebszapfen (5) in Kupplungsrichtung (R) über den Verriegelungszapfen (4) vorragt.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass beiden Kupplungsteilen (I, II) Medienkupplungen (13-16) zugeordnet sind, die vorzugsweise radial um die Zapfenachse (10) verteilt angeordnet sind.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der männliche Kupplungsteil (I) in einem Lagerbock (17) gelagert ist und dass der Lagerbock (17) über einen Stellzylinder (19) in Kupplungsrichtung (R) verlagerbar ist.
Hierzu 5 Blatt Zeichnungen
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